Установка для определения структурно-реологических характеристик материалов

 

Изобретение относится к исследованию физических характеристик материалов, а именно к устройствам для определения структурно-реологических характеристик материалов, и может найти применение в лабораторной практике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем снятия на ней комплекса характеристик. Установка может осуществлять весь комплекс таких исследований: взвешивание, определение липкости, седиментометрические исследования, определение напряжения сдвига материала в режимах с постоянным усилием и с постоянной скоростью. Двуплечее коромысло 2, опирающееся на опору 1 несет стрелку 3, которая работает и как стрелка и при ограничении ее перемещения ограничителем 6 как балка ни изгиб, позволяя тем самым измерить усилие от зонда 12 или от чашки 17 седиментометра. При необходимости ограничитель 6 переставляют в отверстия 5, изменяя тем самым жесткость стрелки 3 как балки на изгиб, и, следовательно, чувствительность прибора. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 й1)5 С 01 И 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4604390/31-25 (22) 09.11.88 (46) 30.08.90. Бюл. hÔ 32 (71) Кишиневский сельскохозяйственный институт им. М,В,Фрунзе и Межотраслевой кооперативный научно-технический центр "Прогресс" (72) Г.К.Шишковский, Я.С.Гриньерг, А,А.Каплан, А.А,Чернобельский и В.С.Шапиро (53) 532.137 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 457011, кл, G 01 И 11/10, 1973, Авторское свидетельство СССР

)) 720345, кл..G 01 И 11/10, 1978, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СТРУКТУРНО-РЕОЛОП!ЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию физических характеристик мате-! риалов, а именно к устройствам для определения структурно=реологических характеристик материалов, и может .

15,2

2 найти применение в лабораторной практике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей установки путем снятия на ней комплекса характеристик. Установка может осуществлять весь комплекс таких исследований: взвешивание, определение липкости, седиментометрические иссле дования, определение напряжения сдвига материала в режимах с постоянным усилием и с постоянной скоростью.

Двуплечее коромысло 2, опирающееся на опору 1 несет стрелку 3, которая работает как стрелка и при ограничении ее перемещения. ограничителем 6 как балка на изгиб, позволяя тем самым измерить усилие от зонда 12 или от чашки 18 седиментометра. При необходимости ограничитель 6 переставляют в отверстия 5, изменяя тем самым жесткость стрелки 3 как балки на изгиб, и, следовательно, чувствительность прибора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1589135

Изобретение относится к исследованию физических характеристик материалов, а именно к устройствам для определения структурно-реологических

5 характеристик материалов, и может быть использовано в лабораторной праКтике.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей установки путем снятия на ней комплекса характеристик.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Установка содержит установленное на опоре 1 равноплечее коромысло 2, снабженное центральной стрелкой 3, На опоре 1 установлена шкала 4 и имеются гнезда 5 для ограничителя: 6 перемещения стрелки 3, расположенные на разном расстоянии от точки соприкосновения коромысла 2 с опорой 1.

На стрелке 3 наклеен тензодатк 7, соединенный;с измерительно-преобразовательным блоком 8.. К одному из 25 плеч коромысла 2 подвешена чашка 9 для гирь, а ко второму плечу коромысла 2 может быть подвешена чашка

10 для гирь или нить 11 соединенная с зондом 12. Зонд 12 погружен в исследуемый материал, находящийся в стаканчике 13, закрепленном на перемещающейся платформе 14. К этому же плечу коромысла 2 прикреплен штырь

15 к концу которого может быть при9

35 креплена нить 16, несущая чашку 17 °

Чашка 17 погружена в мензурку 18 с исследуемым материалом.

Установка работает следующим образом.

При необходимости приготовления пробы исследуемого материала, взвешивания пробы, нити 11 и 16 отсоединяют от коромысла 2 и штыря 15 соответственно, а ограничитель 6 пере- 45

:мещения не вставляют в гнезда 5. В таком случае установка работает как обыкновенные часы.

При необходимОсти определения

-липкости материала и предельного напряжения сдвига к коромыслу 2 при50 соединяют нить 11 ° При этом установка работает также, как и установкапрототип, Чашку 9 нагружают гирями до î-;ðûâà верхней части зонда 12 от исследуемого материала и по полученным ; àííûì определяют липкость,,Затем, нагрузив чашку 9 заданным грузом, наблюдают эа скоростью перемещения зонда 12 путем контроля пере мещения стрелки 3 относительно шкалы

4 и получают по этим данным напряжение сдвига материала в режиме "с постоянным усилием".

При необходимости определить липкость более точно (предыдущий метод недостаточно точен из-за дискретности увеличиваемой нагрузки, т.е. груза, устанавливаемого на чашку 9) ограничитель 6 перемещения устанавливают в одно из гнезд 5, а платформу 14 с закрепленным на ней стаканчиком 13 начинают опускать. При этом (благодаря силам сцепления между исследуемым материалом в стаканчике 13 и погруженным в материал зондом 12) зонд

12..будет опускаться, натягивая нить

11, и вызывает поворот коромысла 2 на опоре l и изгиб стрелки 3, работающей в этом случае как балка на изгиб.

Изгиб стрелки.3, а тем самым и изгибающее усилие, фиксируются тенэодатчиком 7 и блоком 8., По усилию, изгибающему стрелку 3 в момент отрыва верхней части зонда 12 от исследуемого материала, определяют липкость материала.

Если перемещать платформу 14 вниз с постоянной скоростью, то можно определить напряжение сдвига материала в режиме, "с постоянной скоростью". Постоянство скорости перемещения нижней части зонда 12 относительно исследуемоro материала в стаканчике 13 будет обеспечиваться крайне малыми перемещениями коромысла 2 при ограничении перемещения стрелки

3, т.е. практической неподвижностью зонда 12.

Если необходимо. провести седиментометрический анализ, то нить 16 соединяют со штырем 15, а ограничитель 6 перемещения вставляют в одно иэ гнезд

5. При этом по мере оседания частиц исследуемого материала на чашку 17 вес ее будет увеличиваться, стрелка

3 под давлением нагрузки будет изгибаться, а изгиб ее (а следовательно, и вес чашки 17 с осевшими на нее частицами) будет измеряться тензодатчиками 7 и блоком 8. Поскольку в процессе проведения седиментометрического анализа чашка 17 остается практически неподвижной, результаты анализа будут достаточно точными. Переставлением упора в.те или иные гнезда 5 можно добиться разной жесткости

Составитель В.Вощанкин

Редактор А,Ревин Техред Л.Сердюкоав Корректор N. Кучерявая

Заказ 2535 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15891 стрелки 3 в режиме "на изгиб". Такая воэможность важна ввиду значительных, разбросов прочностных и реологических характеристик исследуемых материалов (в частности, грунтов).

Формула изобретения

1. Установка для определения структурно-реологических характерис- 10 тик материалов, содержащая установленное на опоре равноплечее коромысло с центральной стрелкой вдоль опо— ры и с прикрепленным к одному из его плеч зондом, а также сосуд для иссле- 1$ дуемого материала, о т л и ч а ю-!

35 6 щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воэмспкностей установки путем снятия на ней комплекса характетистик материала, она снабжена съемными ограничителями перемещения центральной стрелки, стрелка снабжена датчиком измерения изгибающего ее момента, а соСуд для исследуемого материала выполнен с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

2. Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что ограничи" тели перемещения стрелки установлены с воэможностью перемещения по опоре,